塑膠及五金機械設(shè)計手冊

1、機械設(shè)計手冊一、 前言二、 塑膠件1.1. 外形設(shè)計1.2. 裝配設(shè)計1.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計三、 五金件2.1 配合設(shè)計2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計前 言編制本手冊的主要目的有兩個:1. 規(guī)范公司設(shè)計人員的設(shè)計并在實際設(shè)計工作中作為參考。2. 新入公司的助理工程師的培訓(xùn)教材。公司產(chǎn)品可分為自主開發(fā)設(shè)計產(chǎn)品和 OEM 類產(chǎn)品。自主開發(fā)設(shè)計產(chǎn)品公司根據(jù)市場的需求,開發(fā)出符合消費者要求的產(chǎn)品。隨著消費者對產(chǎn)品要 求的不斷提高、 市場競爭越來越激烈, 這就要求設(shè)計人員設(shè)計出來的產(chǎn)品在外觀 結(jié)構(gòu)、 功能方面有獨到之處。 在設(shè)計過程中不斷優(yōu)化改進產(chǎn)品, 在保證產(chǎn)品質(zhì)量 的前提下盡可能降低產(chǎn)品的成本, 為公司創(chuàng)造最大的利潤。

2、 自主開發(fā)設(shè)計產(chǎn)品包 括公司自有品牌產(chǎn)品、帖牌產(chǎn)品、定制產(chǎn)品。OEM 產(chǎn)品OEM 原來是指由客戶提供所有的技術(shù)資料和圖紙,制造商僅負責生產(chǎn)的模 式。現(xiàn)在所講的 OEM 其實已經(jīng)包括 ODM ,即客戶提供外觀、對功能提出要求,制造商根據(jù)要求進行設(shè)計、生產(chǎn)產(chǎn)品。OEM 類產(chǎn)品盡可能按客戶的要求設(shè)計和生產(chǎn)產(chǎn)品, 只有在客戶的要求不合理 的情況下,經(jīng)與客戶協(xié)商,在得到客戶的同意下才能進行進一步的開發(fā)設(shè)計。 OEM 類產(chǎn)品只有在得到客戶的最終確認以及本公司能批量生產(chǎn)才表示整個開發(fā) 過程完成。一、 塑膠件塑膠件設(shè)計時盡可能做到一次成功, 對某些難以保證的地方, 考慮到修模時 給模具加料難、去料易,可預(yù)先給

3、塑料件保留一定的間隙。常用塑料介紹常用的塑料主要有 ABS 、 AS 、 PC 、 PMMA 、 PS 、 HIPS 、 PP 、 POM 等,其 中常用的透明塑料有 PC 、 PMMA 、 PS 、 AS 。高檔電子產(chǎn)品的外殼通常采用 ABS+PC;顯示屏采用 PC ,如采用 PMMA 則需進行表面硬化處理。日常生活中 使用的中底擋電子產(chǎn)品大多使用 HIPS 和 ABS 做外殼, HIPS 因其有較好的抗老 化性能,逐步有取代 ABS 的趨勢。常見表面處理介紹表面處理有電鍍、噴涂、絲印、移印。 ABS 、 HIPS 、 PC 料都有較好的表面 處理效果。而 PP 料的表面處理性能較差,通常要

4、做預(yù)處理工藝。近幾年發(fā)展起 來的模內(nèi)轉(zhuǎn)印技術(shù)(IMD 、注塑成型表面裝飾技術(shù)(IML 、魔術(shù)鏡(HALF MIRROR 制造技術(shù)。IMD 與 IML 的區(qū)別及優(yōu)勢 :1. IMD 膜片的基材多數(shù)為剝離性強的 PET, 而 IML 的膜片多數(shù)為 PC.2. IMD 注塑時只是膜片上的油墨跟樹脂接合 , 而 IML 是整個膜片履在樹脂上3. IMD 是通過送膜機器自動輸送定位 ,IML 是通過人工操作手工掛1.1 外形設(shè)計對于塑膠件,如外形設(shè)計錯誤,很可能造成模具報廢,所以要特別小心。外 形設(shè)計要求產(chǎn)品外觀美觀、流暢,曲面過渡圓滑、自然,符合人體工程。 現(xiàn)實生活中使用的大多數(shù)電子產(chǎn)品, 外殼主要都

5、是由上、 下殼組成, 理論上 上下殼的外形可以重合,但實際上由于模具的制造精度、注塑參數(shù)等因素影響, 造成上、下外形尺寸大小不一致,即面刮(面殼大于底殼或底刮(底殼大于面殼 。 可接受面刮 0.15mm,可接受底刮 底殼。一般來說,上殼因有較多的按鍵孔,成型縮水較大,所以縮水率選擇較大, 一般選 0.5%。底殼成型縮水較小,所以縮水率選擇較小,一般選 0.4%。即面殼縮水率一般比底殼大 0.1%1.2 裝配設(shè)計指有裝配關(guān)系的零部件之間的裝配尺寸設(shè)計。 主要注意間隙配合和公差的控 制。指的是上殼與下殼之間的嵌合。設(shè)計的名義尺寸應(yīng)留 0.050.1mm的間隙, 嵌合面應(yīng)有 1.52的斜度。端部設(shè)倒

6、角或圓角以利裝入。上殼與下殼圓角的止口配合。應(yīng)使配合內(nèi)角的 R 角偏大,以增大圓角之間 的間隙,預(yù)防圓角處的干涉。 主要是指上殼與下殼的扣位配合。 在考慮扣位數(shù)量位置時, 應(yīng)從產(chǎn)品的總體 外形尺寸考慮,要求數(shù)量平均,位置均衡,設(shè)在轉(zhuǎn)角處的扣位應(yīng)盡量靠近轉(zhuǎn)角, 確保轉(zhuǎn)角處能更好的嵌合,從設(shè)計上預(yù)防轉(zhuǎn)角處容易出現(xiàn)的離縫問題。扣位設(shè)計應(yīng)考慮預(yù)留間隙。 設(shè)計扣位時應(yīng)考濾側(cè)抽心有無足夠的行程。一般采用自攻螺絲,直徑為 23mm。 以上表中所提供的是 HIPS 和 ABS 料常用螺絲孔尺寸 , 對于不同的材料 , 螺絲 孔尺寸有所不同 , 一般來說 , 比較軟、韌性較好的材料 d 值小,較脆的材料所選 d

7、 值要大一點。1.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計在基本厚度的設(shè)計上,不宜過薄,否則外客強度不足,容易導(dǎo)致變、斷裂等 問題的出現(xiàn),過厚則浪費材料,影響注塑生產(chǎn)。一般外殼壁厚控制在 12mm。 外殼整體厚度應(yīng)平均過度, 不得存在厚度差異變化大的結(jié)構(gòu), 否則容易導(dǎo)致外觀 縮水,特別是在筋位底部和螺絲柱位。為預(yù)防縮水,筋位厚度控制在 0.61.2mm。 鍵孔的設(shè)計。鍵孔的碰穿方式有三種選擇。 A 方式利于模具的制作, 但碰穿處的利邊容易導(dǎo)致卡鍵; B 方式則避免了卡鍵問題,但當碰 穿偏心時則鍵孔變小, 產(chǎn)生利邊。 C 方式增加了按鍵的倒入斜腳, 同時保存了碰穿偏心的余 量,有效的防止了問題的出現(xiàn),現(xiàn)一般采用 B 或 C

8、 。間隙:按鍵設(shè)計時要注意按鍵與面殼鍵孔的間隙, 一般來說, 如果按鍵采用 硅膠按鍵,則按鍵與面殼鍵孔的間隙為 0.20.3mm。如果按鍵采用懸臂梁,則要 考慮預(yù)留按動時偏擺的間隙。 如按鍵表面需要處理則要考慮各種表面處理對間隙 的影響。水鍍(電鍍鍍層厚度一般為 0.1mm ,噴涂和真空鍍一般為 0.05mm 。鍵頂圓弧 :如慮按鍵表面需進行絲印等處理時, 按鍵表面圓弧不宜過大, 弓 形高度小于 0.5mm 。圓角 :按鍵頂部周邊需倒圓角,避免卡住按鍵。 懸臂梁的不同設(shè)計對按鍵效果有不同的影響 上圖所示按鍵按動時偏擺較大,按鍵與面板鍵孔要預(yù)留較大的間隙 上圖所示按鍵按動時偏擺較小，按鍵主要做垂

9、直運動，按鍵與面板鍵孔預(yù)留 較小的間隙 另一方面， 懸臂梁的長度和厚度也直接影響到按鍵的效果， 如果是聯(lián)體按鍵， 則要避免按鍵連動（即按一個按鍵時，其它按鍵也跟著運動的現(xiàn)象，嚴重時會發(fā) 生其它按鈕發(fā)生動作，造成誤操作） 按鍵手感：輕觸式按鈕的按動力量大小一般要求在 100g200g，按動靈活， 按鍵手感 手感良好。 按鍵壽命：按鍵壽命一般要求 100000 次， 按鍵壽命 控制變形：對于懸臂梁按鍵，生產(chǎn)、運輸、儲存時一定要控制按鍵的變形， 控制變形 因為輕微的變形都可能導(dǎo)致按鍵的使用效果明顯下降。 二、 五金件設(shè)計 2.1 電池彈弓的設(shè)計 一般根據(jù)電池的大小選擇彈簧線徑。 “AA”的電池采用0.6mm 的線徑； “AAA”的電池采用0.5mm 的線徑。彈弓的負極圈數(shù)一般為 36 圈，開始第 1/2 圈平齊，之后開始上繞，第一與第二圈保持 1.51.8mm 的距離，利于卡入電 池槽。